本帖最后由 挥霍昦、青春 于 2014-1-6 14:56 编辑 一.高层建筑的发展状况及前景: 十八世纪末的产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业兴起使人口集中到城市中来,造成用地紧张,地价上涨,城市范围逐步扩大仍感局促,为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积,建筑物不得不向高层发展——这是高层发展的最根本原因。所以说,高层建筑是城市发展的必然产物。高层建筑只有在城市的滋润下才能较快地蓬勃发展,而城市的发展也依赖高层建筑的支持!
一.高层建筑的发展状况及前景:
十八世纪末的产业革命带来了生产力发展与经济的繁荣,大工业兴起使人口集中到城市中来,造成用地紧张,地价上涨,城市范围逐步扩大仍感局促,为了在较小的土地范围内建造更多的建筑面积,建筑物不得不向高层发展——这是高层发展的最根本原因。所以说,高层建筑是城市发展的必然产物。高层建筑只有在城市的滋润下才能较快地蓬勃发展,而城市的发展也依赖高层建筑的支持!
高层建筑对其所在的城市街区具有重要的影响。仅以它绝对的规模和人口总量,就对城市街区的集中化、对街上的行人以及街景本身都具有明显的重要性。我们可以将这些归于高层建筑的环境关系,使它必须成为在一定位置上的有效的城市设计方面的主题。党的十一界三中全会以后的期间,我国高层建筑的发展步伐显著加快,而且具有下列一些特点:数量猛增,层数和高度加大,体形多样化,而且建造地区分布范围较广,不再局限在几个大城市中,在这期间,全国有三十多个城市共兴建了数百幢高层建筑。进入八十年代后,城市建设日新月异,高层建筑如雨后春笋,拔地而起。深圳市仅在几年时间里,便兴建了一百多幢高层建筑。最先开发的2平方公里罗湖商住区,高层建筑密集,形成了高层建筑森林的壮观场面。50层的深圳国际贸易中心就位于这个区内,楼高160m,成为我国当时已投入使用的最高钢筋混凝土结构房屋。
80年代中期以来,钢结构已开始进入我国高层建筑的行列,打破了过去钢筋混凝土独占的清一色格局,高层建筑的高度因此也有了突破。北京京广大酒店,建筑平面为扇形,地面以上53层,高208m,是我国最早突破二百米的高层建筑。
高层住宅建筑更是异军突起的迅猛发展起来,并已成为当今住宅建筑市场的主力军。我国高层建筑的发展势头为什么如此猛烈呢?任何国家和地区,在现代化过程中必然要城市化。欧、美、日等发达国家的城镇人口,目前维持在总人口的80%左右。按照规划和预测,到上世纪末我国经济发展将达到小康水平,城镇人口将相应增长到35~40%左右,即城镇人口将达到甚至超过5亿。我国耕地本来就很少,城镇周围的土地又往往是最肥沃,条件最好的耕地。城镇不断地发展扩大,就要无休止地占用大量耕地,使建设与农业争地的矛盾日趋尖锐。兴建高层住宅建筑,提高土地利用率是城市发展的主要方向。这就是说,在未来经济和社会发展的需要下,高层建筑的绝对数量及其在全部建筑中的比重,都将有很大的增长。
二.关于高层建筑中消防电梯应用中的问题分析
随着城市建设的飞速发展,高层建筑的使用形式,结构类型也愈来愈广泛,但由于目前城市高层建筑的发展速度与我国相应的消防专业技术支持水平不同步,高层建筑内部的消防设施、条件有时不能满足火灾救援的灭火需求,使高层建筑火灾扑救成为很大的难点。近年高层建筑火灾救援难成为减灾、防患的重要课题。
由于高层建筑楼层高、上下通道少,居住人员多、疏散困难等特点,一旦发生火灾,扑救难点较多,主要体现在以下方面:
1.楼内灭火装置难以满足火灾扑救要求
高层建筑高达数十米,甚至达数百米,发生火灾时,由于受到消防车水泵压力和水带的耐压强度等限制,一般不能直接利用消防车从室外消防水源抽水到高层火灾楼层进行扑救,通常主要依靠高层建筑的室内消防设施扑救。但由于目前城市高层建筑的发展速度与相应的火灾扑救技术支持水平不同步,高层建筑内部的消防设施还不能满足火灾时的灭火需求,尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统作为扑救火灾的主要手段。这种系统要求的消防用水量大,水压要求高。当高层建筑发生火灾时,用水量需达80L/s以上,甚至超过100L/s,火场实际需求用水量远远超过设计消防供水量。对于初期的火势可以采用消防栓系统,一旦火势蔓延,采用消防栓系统灭火时,尤其是二类高层建筑以消火栓系统作为扑救火灾的主要手段,建筑内的水量和水压则难以满足要求,这是高层建筑火灾扑救的最大难点。
2.灭火装备施救高度有限,难以扑灭高层建筑内的火灾
高层建筑发生火灾时,一般采用内外结合的方式灭火,即消防云梯车户外射水和救援人员室内射水相结合。但消防云梯车也不是万能的,目前,全球消防体系能够提供的最高云梯约130米,而国内消防系统最高的云梯车只能举高90米,实际使用中,通常消防云梯车只能升至限定值的80%左右,在这个基础上,高压水龙还能喷射出10米左右的水柱。但目前全球高层建筑最高已达101层492米,远远高出云梯车的灭火能力范围。如果着火的摩天大楼超过云梯灭火高度,则无法从室外进行高层建筑的火灾扑救,除非让消防人员冒险进入火点,人工启动大楼内部的消防栓,或动用直升机,否则只能依靠楼内自救。
3.楼层高、通道狭窄,救援人力物力上下运行效率低下
从我国目前的消防设备的配备来看,在扑救高层建筑火灾的过程中,能使用的高科技消防设备还较少,如消防直升飞机、空中救护设施等。如果出现因电力中断导致消防电梯无法使用、云梯车的高度又不够的情况,消防人员只能全副武装从室内楼梯间登上楼层进行灭火。由于消防员需要负重登高,体力消耗极大,会严重影响灭火行动速度和效率。
1.楼内灭火装置难以满足火灾扑救要求
高层建筑高达数十米,甚至达数百米,发生火灾时,由于受到消防车水泵压力和水带的耐压强度等限制,一般不能直接利用消防车从室外消防水源抽水到高层火灾楼层进行扑救,通常主要依靠高层建筑的室内消防设施扑救。但由于目前城市高层建筑的发展速度与相应的火灾扑救技术支持水平不同步,高层建筑内部的消防设施还不能满足火灾时的灭火需求,尤其是二类高层建筑仍以消火栓系统作为扑救火灾的主要手段。这种系统要求的消防用水量大,水压要求高。当高层建筑发生火灾时,用水量需达80L/s以上,甚至超过100L/s,火场实际需求用水量远远超过设计消防供水量。对于初期的火势可以采用消防栓系统,一旦火势蔓延,采用消防栓系统灭火时,尤其是二类高层建筑以消火栓系统作为扑救火灾的主要手段,建筑内的水量和水压则难以满足要求,这是高层建筑火灾扑救的最大难点。
2.灭火装备施救高度有限,难以扑灭高层建筑内的火灾
高层建筑发生火灾时,一般采用内外结合的方式灭火,即消防云梯车户外射水和救援人员室内射水相结合。但消防云梯车也不是万能的,目前,全球消防体系能够提供的最高云梯约130米,而国内消防系统最高的云梯车只能举高90米,实际使用中,通常消防云梯车只能升至限定值的80%左右,在这个基础上,高压水龙还能喷射出10米左右的水柱。但目前全球高层建筑最高已达101层492米,远远高出云梯车的灭火能力范围。如果着火的摩天大楼超过云梯灭火高度,则无法从室外进行高层建筑的火灾扑救,除非让消防人员冒险进入火点,人工启动大楼内部的消防栓,或动用直升机,否则只能依靠楼内自救。
3.楼层高、通道狭窄,救援人力物力上下运行效率低下
从我国目前的消防设备的配备来看,在扑救高层建筑火灾的过程中,能使用的高科技消防设备还较少,如消防直升飞机、空中救护设施等。如果出现因电力中断导致消防电梯无法使用、云梯车的高度又不够的情况,消防人员只能全副武装从室内楼梯间登上楼层进行灭火。由于消防员需要负重登高,体力消耗极大,会严重影响灭火行动速度和效率。
《高规》条文解释第6.3.1条是这样说的; 普通电梯的平面布置,一般都敞开在走道或电梯厅。火灾时因电源切断而停止使用。因此,普通电梯无法供消防队员扑救火灾。若消防队员攀登楼梯扑救火灾,对其实际登高能力,又没有资料可参考。为此《高规》编制组和北京市消防总队,于1980年6月28日,在北京市长椿街203号楼进行实地消防队员攀登楼梯的能力测试。测试情况如下:
203号住宅楼共十二层,每层高2.90m,总高度为34.80m。当天气温32℃。
参加登高测试消防队员的体质为中等水平,共15人分为3组。身着战斗服装,脚穿战斗靴,手提两盘水带及19mm水枪一支。从首层楼梯口起跑,到规定楼层后铺设65mm水带两盘,并接上水枪成射水姿势(不出水)。
测试楼层为八层、九层、十一层,相应高分别为20.39m、23.20m、29m。每个组登一个层/次。这次测试的15人登高前后的实际心率、呼吸次数,与一般短跑运动员允许的正常心率(180次/min)、呼吸次数(40次/min)数值相比,简要情况如下:
攀登上八层的一组,其中有两名战土心率超过180次/min,一名战士的呼吸数超过40次/min。心率和呼吸次数分别有40%和20%超过允许值。两项平均则有30%的战士超过允许值,不能坚持正常的灭火战斗。
攀登上九层的一组,其中有两名战士心率超过180次/min,有3名战士的呼吸次数超过40次/min。心率和呼吸次数分别有40%和60%超过允许值。两项平均则有50%的战士超过允许值,不能坚持正常的灭火战斗。
攀登上十一层的一组,其中有4名战土心率超过180次/min,5名战士的呼吸次数全部超过40次/min,心率和呼吸次数分别有80%和100%超过允许值。徒步登上十一层的消防队员,都不能坚持正常的灭火战斗。
以上采用的是运动场竞技方式测试。实际火场的环境要恶劣得多,条件也会更复杂,消防队员的心理状态也会大不相同。即使被测试数据在允许数值以下的消防队员,如在高层建筑火灾现场,难以想象都能顺利地投入紧张的灭火战斗。目前还没有更科学的资料或测试方法比较参考。现场观察消防队员登上测试楼层的情况看,个个大汗淋漓、气喘嘘嘘,紧张地攀登,有的几乎是站立不住。
从实际测试来看,消防队员徒步登高能力有限。有50%的消防队员带着水带、水枪攀八层、九层还可以,对扑灭高层建筑火灾,这很不够。因此,高层建筑应设消防电梯。
203号住宅楼共十二层,每层高2.90m,总高度为34.80m。当天气温32℃。
参加登高测试消防队员的体质为中等水平,共15人分为3组。身着战斗服装,脚穿战斗靴,手提两盘水带及19mm水枪一支。从首层楼梯口起跑,到规定楼层后铺设65mm水带两盘,并接上水枪成射水姿势(不出水)。
测试楼层为八层、九层、十一层,相应高分别为20.39m、23.20m、29m。每个组登一个层/次。这次测试的15人登高前后的实际心率、呼吸次数,与一般短跑运动员允许的正常心率(180次/min)、呼吸次数(40次/min)数值相比,简要情况如下:
攀登上八层的一组,其中有两名战土心率超过180次/min,一名战士的呼吸数超过40次/min。心率和呼吸次数分别有40%和20%超过允许值。两项平均则有30%的战士超过允许值,不能坚持正常的灭火战斗。
攀登上九层的一组,其中有两名战士心率超过180次/min,有3名战士的呼吸次数超过40次/min。心率和呼吸次数分别有40%和60%超过允许值。两项平均则有50%的战士超过允许值,不能坚持正常的灭火战斗。
攀登上十一层的一组,其中有4名战土心率超过180次/min,5名战士的呼吸次数全部超过40次/min,心率和呼吸次数分别有80%和100%超过允许值。徒步登上十一层的消防队员,都不能坚持正常的灭火战斗。
以上采用的是运动场竞技方式测试。实际火场的环境要恶劣得多,条件也会更复杂,消防队员的心理状态也会大不相同。即使被测试数据在允许数值以下的消防队员,如在高层建筑火灾现场,难以想象都能顺利地投入紧张的灭火战斗。目前还没有更科学的资料或测试方法比较参考。现场观察消防队员登上测试楼层的情况看,个个大汗淋漓、气喘嘘嘘,紧张地攀登,有的几乎是站立不住。
从实际测试来看,消防队员徒步登高能力有限。有50%的消防队员带着水带、水枪攀八层、九层还可以,对扑灭高层建筑火灾,这很不够。因此,高层建筑应设消防电梯。
4.防火安全责任制落实不到位、有名无实
在众多的高层建筑发生的火灾事故中,很多是由于楼内居住人员或办公单位多而杂,防火安全责任制落实不到位,或消防安全责任负责人思想意识不强,在实际工作中没有认真负责,以致消防通道堵塞或挪为它用、消防栓等消防设施长期没有检修、自动灭火系统因长期维护保养不善处于瘫痪状态,导致在消防过程中至关重要的消防通道和设施在救火过程中不能正常、充分发挥作用,贻误了救灾的最佳时机,造成国家、人民严重的人员财产损伤。
在众多的高层建筑发生的火灾事故中,很多是由于楼内居住人员或办公单位多而杂,防火安全责任制落实不到位,或消防安全责任负责人思想意识不强,在实际工作中没有认真负责,以致消防通道堵塞或挪为它用、消防栓等消防设施长期没有检修、自动灭火系统因长期维护保养不善处于瘫痪状态,导致在消防过程中至关重要的消防通道和设施在救火过程中不能正常、充分发挥作用,贻误了救灾的最佳时机,造成国家、人民严重的人员财产损伤。
5.高层写字楼的火灾特点。
高层写字楼发生火灾后,不仅具有平面火灾的普遍规律,而且具有立体火灾的特点。
(一)燃烧猛烈。由于高层建筑内部具有大量的可燃易燃物,一旦发生火灾,火势就会迅速蔓延扩大,使建筑构件和大量物质被烧毁。
(二)蔓延迅速。由于高层建筑各种竖井、管道多,一旦发生火灾会迅速通过内墙、门、走廊、楼梯间、电梯井、管道井等向四周和上下迅速蔓延。
(三)烟雾弥漫。高层建筑室内装修一般都使用大量木材、纺织品、塑料、橡胶等制品,发生火灾时,燃烧产物会产生大量的浓烟和一氧化碳有毒气体,严重影响生命安全。
(四)被困人员多。高层建筑发生火灾时,当楼梯间和电梯等主要通道被烟火封锁后,着火层的人员会被烟火围困。
(五)易形成立体燃烧。高层建筑发生火灾后,火势在"烟囱效应"的作用下,迅速通过内墙门、走廊等向上下楼层迅速蔓延,形成立体式的燃烧。
(六)疏散难度大。在高层建筑中发生火灾,要把人员和物质迅速疏散到地面,是一项相当艰巨的任务。
(七)扑救困难。高层建筑发生火灾时,普通电梯是不能使用的,即使是消防专用电梯在火灾中也是不可靠的,扑救人员还是要靠大楼内的疏散楼梯上楼灭火,问题是着火层越高,消防队员到达着火层的时间就越长,火势发展越大,燃烧面积也就越大,消防人员受到火势的威胁也越大,扑救也就更加困难。